准噶尔盆地南缘沙湾组沉积环境及沉积相分析

准噶尔盆地南缘沙湾组沉积环境及沉积
相分析
摘要：南缘西部第三系的油气勘探由来已久, 而且几经波折。

丰富的地面和井下油气显示以及非常发育的构造圈闭都预示着该区具有良好的勘探前景。

但复杂的工程和地质条件一直制约着勘探进展。

沙湾组是该地区重要的勘探层系，其砂体成因类型、沉积环境及沉积相分析是该地区研究的重点。

关键词：南缘；准噶尔盆地；沙湾组；沉积环境；沉积相
1、前言
准噶尔盆地南缘以其丰富的地面油气显示和众多的构造圈闭而著称。

一直是勘探工作者关注和寄予厚望的含油气区带。

对该区的油气勘探和研究可追溯至本世纪初。

1909年，俄国地质学家B·A·奥布鲁切夫对准噶尔盆地南缘进行了地质调查并记叙了独山子油气苗。

1937年发现独山子油田。

50年代在独山子背斜上进行了大规模的钻探，至50年代未，仅在背斜东部探明含油面积1.18km2，探明原油地质储量239×104t。

俄国学者M·H·沙依道夫及我国地质学家黄汲清、宋汉良在五十年代对独山子背斜进行了研究。

1964年，曾繁善对独山子油田的油气地质特征进行了系统总结。

同年宋国初等完成了“准噶尔盆地中西部第三系岩相古地理总结报告”，这是第一本也是截止目前论述第三系沉积相发育特征最详尽和系统的论著，为本区第三系岩相古地理研究奠定了良好的基础。

60年代至70年代，南缘的勘探基本属于停顿状态。

1979年在西湖背斜上钻西参2井。

80年代曾繁善、况军、尤绮妹等及魏景明等对南缘地层构造进行了详细研究。

周经才等在研究南缘侏罗系沉积成岩作用时对沙湾组进行了一些研究。

2、区域地质特征
盆地南缘属于乌鲁木齐山前坳陷，该区受海西期、印支期、燕山期及喜山期多期构造运动影响，尤其是强烈的喜马拉雅期构造运动对该区影响巨大。

使山前
表层的中新生界发育了成排成带的背斜构造及与之伴生的断裂以及断鼻。

同时还
形成了一些大型的重力滑脱构造(如霍玛吐滑片)。

南缘西部地区的局部构造和断
裂十分发育，其延伸方向大多与北天山的走向近于平行，呈近东西向。

一般自南
而北划分为三个背斜带:第一排、第二排和第三排背斜带。

南缘西部自晚白垩纪
开始便成为盆地的汇水中心，第三系继承了早期稳定的坳陷状态，形成了巨厚的
第三系山前堆积。

成为盆地中第三系发育最全，厚度最大，油气勘探前景最好的
区带。

3、沉积环境及沉积相分析
3.1古地理特征
下第三系安集海河组以广泛的湖泊相沉积为特征。

到上第三系沙湾组沉积时，古地理面貌发生了巨大变化，尽管沉积规模未减，甚至还有所扩大，但湖域范围
锐减，分布十分局限。

沉积特征由欠补偿的持续下沉转化为均衡补偿的稳定下沉。

从沙湾组的地层厚度分布来看，南缘西部的沉积沉降中心位于卡因地克～安集海
北部一带，厚度均大于700m，其中卡4井749m，岩性较细，属河流与湖泊相的
交互沉积。

在此区以北和以西、西南方向，地层厚度缓慢减薄，岩性逐渐变粗。

该区南部地层厚度减薄不明显，独山子背斜区厚度在500-600m，南安集海剖面的
厚度619m，但向南岩性逐渐变粗，尤其是砾岩，砂砾岩等边缘相的沉积非常发育，反映独山子～南安集海一带也为一沉降幅度较大的沉降中心。

沙湾组普遍发育的红色层说明属氧化环境下的沉积。

对于红色层不能一概认
为属陆地水上的沉积，从国内外前人的研究，以及本次的研究都说明了这一点。

在西3井、独2井的红色泥质岩，粉砂岩层中发现大量的生物扰动构造，特别是
垂直和水水的生物钻孔，以及较完整的贝壳化石等，这些特征都表明属水下的沉积。

这些地层多为扇三角洲平原和前缘、相的沉积，接受沉积后很快暴露地表，
加之，气候干旱，潜水面很低，遭受氧化而成红层。

沙湾组沉积岩系中不含石膏、石盐、泥质岩中钙质结核普遍，粘土矿物以伊
利石，伊蒙混层矿物为主，红色岩系发育，又不含煤层，菱铁矿，表明属半干旱
气候。

介形类喜暖的美星介Cypinotus比较发育，土星介Ilyocypris也有分布，
喜冷的玻璃介Candona已比较常见(据魏景明等)，旱生草本植物菊花粉类型增多，植物类型为草原～灌木丛型，气温较安集海河期有所下降。

3.2沉积相展布
沙湾组沉积时期，工区内大面积分布洪冲积平原、扇三角洲以及辫状三角洲
的沉积，湖相沉积的分布较为局限，限于独山子东北部一带。

总体来看，相变迅速。

湖域的规模小，其扩张与收缩、消亡频繁发生;洪冲积平原多发育短源距季
节性河流，能量变化大。

从单井的沉积相分析中可见，沙湾组上部与下部的沉积
相差异较大。

工区内发育两大水系:南安集海水系和北托斯台～将军沟水系。

围
绕这两大水系，发育了两个较大规模的冲积扇体。

扇体的沉积厚度较其两侧大，
剖面上粗碎屑砂砾岩或砾岩层发育。

冲积扇前分布辫状河发育的洪积平原沉积。

中段独山子背斜以南，坡降较大，辫状河的分布较窄，东、西两段地形平缓辫状
河的洪积平原相宽度大。

在独山子背斜一带，由于坡降相对较大，距湖泊较近，
辫状河直接入湖，发育了辫状三角洲相沉积。

此辫状河三角洲汇集了南安集海和
托斯台～将军沟两大水系的沉积，物源供应丰富，地层厚度以及砂层厚度都较大，是独山子油田的主要产层。

西湖背斜地区由于地势平缓，坡降小，距湖泊中心较远，在辫状河构成的洪
积平原前方发育了交织河的沉积。

这种河流类型能在此半干旱区发育，可能主要
是由于沙湾组沉积时期湖域的频繁进退，在多河道系统的河道间低洼区营造了大
量河漫湖泊所致。

由上述可见，沙湾组沉积时期，湖泊发育的继承性较差，再加
之目前资料所限，只能大致推断独山子东北部一带为一滨浅湖沉积占优势的地区。

沙湾组沉积早期，独山子一带距边缘抬升区近，受其影响，地形坡降较大，
以广泛的扇三角洲平原相沉积为主，间夹扇三角洲前缘、前扇三角洲和湖相沉积。

乌苏一带地形坡降较小，以河流相的沉积为主，间夹有湖泊相沉积。

沙湾组沉积
晚期，南部边缘山区的抬升趋缓，独山子一带主要发育辫状三角洲的沉积，而且，湖域面积逐渐扩大，辫状三角洲沉积体向南东退积。

此时，乌苏一带开始受到北
部水系的影响，发育了三角洲相的沉积，这些三角洲同样呈现向北退积的型式。

参考文献：
[1]高志勇,石雨昕,冯佳睿,周川闽,罗忠.准噶尔盆地南缘侏罗系-下白垩统岩相古地理恢复与意义[J].石油勘探与开发,2022,49(1):68-80
[2]侯海海,李强强,梁国栋,秦秋红,张华杰,刘书君.准噶尔盆地南缘西山窑组与八道湾组煤层气成藏富集条件对比研究[J].非常规油气,2022,9(1):18-24
[3]王国荣,贾为卫,杜默,黄松,鲁克改,孙潇.准噶尔盆地南缘侏罗系辫状河沉积体系与铀成矿关系[J].铀矿地质,2021,37(3):342-354
[4]高剑雄.准噶尔盆地南缘白垩系—古近系烃源岩地球化学特征及潜力评价[J].地质论评,2021,67(S01):219-221
[5]伊明,黄志强,张景虹,李冰青,许阳阳,张抒夏.准噶尔盆地南缘高泉构造三维地质力学建模及深探井风险应用[J].石油钻采工艺,2021,43(1):21-28。